摘要：现代城市由于空间紧张，地价昂贵，近年来新的建筑均向高层和地下空间发展[1]。而地下室的建筑形式多为连体地下室，功能主要为地下停车库、人防、非机动车库及设备用房、库房等配套设施。由于地下室建筑的特殊性，使其在消防设计上要与常规的建筑有所区别，其中消防给水的设计相对复杂且非常重要。
关键词：连体地下室；机械车库；消防给水
城市地下建筑的使用已经成现代城市解决空间紧张问题的主要方式，其功能也越来越复杂，因此应对地下建筑的消防设计给予足够的重视，以确保火灾的扑救效果。下面就以某大型地下车库为例，对连体地下室建筑组群的消防给水设计进行分析与探讨。
一、工程概述：
我们所选取的是某高档小区的大型地下建筑组群。地下室分两层，地下一层为会所、库房和自行车库，主要分布在上部单体建筑下方；地下二层为汽车库、游泳池和人防，停车位739辆，建筑面积3万m2，最大防火分区建筑面积4000m2。该汽车库为I类汽车库，停车位为2～3层机械车位。
二、消防给水系统设计：
根据现行规范，设自动喷水灭火系统、消火栓系统，并配置手提式和推车式干粉灭火器。地下车库不采暖，由于自动喷水灭火管网系统大，管线长，管道容积远大于3.0m3，最远端喷头距报警阀300米，喷水滞后时间达90秒（流速以3m/S计），不宜采用湿式和干式系统。通过综合的对比及分析，预作用自动喷水灭火系统在地下大型车库中的应用能够取得更好的效果。由于汽车库面积大，车辆多，且伴有油类火灾，为保证安全，增设轻水泡沫灭火系统。地下室集中设消防水池和泵房，地下车库灭火系统为低区系统。由于本地下室功能较多，应按《消防给水及消火栓系统技术规范》中地下建筑取室内、外消火栓用水量[2]。喷淋用水量应按最不利点作用面积内三层机械车位所有喷头流量进行计算。
三、消火栓系统：
由于本大型车库含人防地下室，因此在消火栓系统的设计上应当进行充分的考虑。一种布置方式是由上层消火栓立管穿人防顶板至车库后接出，在人防顶板内侧设防爆波阀门，战时将阀门关闭，这种布置方式的缺点是增加了消防管道上的阀门，消防系统的安全度降低。对于高层建筑的地下车库，消火栓减压只能通过减压孔板进行。与之相对的另一种消火栓布置方式，是将人防消防栓系统单独成环，引入管由人防侧墙接入，在人防侧墙内设防爆波阀门。这种消火栓布置方式相对增加了管道管材的用量，但大大减少了阀门的数量，应用于高层建筑的地下车库，可以使减压方式更加灵活，同时在消防系统的安全程度上比第一种要好，也更利于节省开支，相对实用性更高。两种消火栓布置方式对比如图：
四、预作用闭式轻水泡沫一水喷淋灭火系统：
1.地下车库内喷头的布置：
地下车库喷头的布置是影响地下车库灭火效果的重要因素。合理地布置喷头，保证喷头在火灾发生时能够及时启动，并准确覆盖起火位置，对于地下车库及建筑物整体的安全都有着至关重要的意义。
首先，按车库设计防火规范规定，喷头布置在停车位的正上方，以保证灭火效果达到最佳。同时，车库内结合梁为“井”字布置，为了避免上喷喷头与梁的交叉，喷头布置在“井”字梁的中间，多数柱间间距8.4m，喷头间距2.80m。另外，矩型风管宽度超过1.2m处风管下增设喷头[3]。人防车库高不小于2.4m（车道部分），由于受高度的限制，正对车道的风管下喷头以侧喷式喷头代替，并设集热板。其它非车道部分风管下喷头为下喷，保证喷头下净高不小于2.20m。
其次，由于立体机械车库的特殊性，除了顶部喷头的布置外，还要在底下两层车位的上侧方布置侧喷头。
2.预作用自动喷水灭火系统的控制：
正常状态时，管网中充有压缩空气，压力为0.03MPa，以监视管网中的工作状态；火灾初时，保护区内有的感温、感烟控测器发出的信号，火灾控制器收到双信号后发出指令，启动相应报警阀上的电磁阀，打开该系统的报警阀，使轻水泡沫混合液进入管网中，在短时间内充满管网，成为湿式系统；同时敲响水力警铃。如火灾继续扩大，10分钟内泡沫混合液喷完，喷头继续喷水以进一步控制火灾。由于管网大，防火分区多，为减少喷水后管网排水清洗的困难，方便管理维修，因此要求每个报警阀与相对应的保护区内感温、感烟深测器相配套联锁，火灾区相对应的报警阀打开，而其他报警阀仍是关闭的。每个报警阀控制喷头数不超过800个，每个报警阀配备一套空气压力维持装置。
在车库中设计自动喷水灭火系统，由于喷头间距的减小，喷头工作压力应受到严格限制，才能避免喷水强度严重超标。应进行管网水力计算，多余的压力通过减压孔板进行减压。
3.轻水泡沫灭火系统，泡沫液采用水成膜泡沫液。
泡沫混合液供给强度：Qs=9.921/（min.m2）
泡沫混合液供给时间：t=10分钟
沫液浓度：3%
泡沫液贮罐体积：V=600升
对于轻水泡沫灭火系统中的泡沫液应该定期进行检查，最好是每年一次，对于沉淀物的检查，以及泡沫液的样品抽检都应详细进行，并要对质量不合格的泡沫液及时予以更换，以确保轻水泡沫灭火系统的灭火效果的发挥。
五、关于连体地下室建筑组群消防给水设计的建议：
对于这类建筑不宜完全按一种防火建筑分类来进行定性，在没有完全对应的规范可选用时，宜借鉴性能化防火设计概念，作出符合消防基本规律的定性，这是整个消防给水设计的大前提。要根据建筑的实际情况与各方面综合条件，对防火设计理念与整体思路进行调整，并对消防给水设计进行方案上的优化，以确保消防给水设计满足地下室建筑组群消防安全的要求。
这类建筑的消防给水设计应作全面统筹考虑，既要考虑单体的独立性，又要考虑建筑的整体性，既要解决各单体各自所需设置的消防给水系统，又要特别注意从整体出发。在满足消防安全性、可靠性的前提下，尽可能采用统一归纳的做法，使设计简化而又达到节约投资的效果。
这类建筑往往功能多样，建筑对应关系复杂，从而消防给水管线和设施设计也变得较复杂，处理不好则会相当杂乱。因此在设计方案构思时，必须力求由繁向简转化，在满足规范要求的前提下，整合多方面影响因素，以求设计功能的良好发挥，通过最高效且最经济的方法，以及最简明、最清晰的布置，实现预期的消防安全效果。
综上所述，地下室建筑组群在消防给水设计中有很多需要注意的地方，在设计方案的制定上一定要综合考虑多方面因素，结合地下室建筑组群的自身特点，与所属建筑区域的整体特点，针对可能出现的消防隐患及火灾情况，科学的进行消火栓、喷淋头等设施的布置。在确保消防功能的发挥的前提下，尽可能保证人车出行的便利，并控制消防管线铺设的预算。同时加大先进技术的引进，提高消防设施的科技含量，以保证对火情的有效防范、及时发现和及时扑灭，确保人们的生命财产安全。
参考文献：
[1] GB50067-2014汽车库、修车库、停车场设计防火规范
[2] GB50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范
[3] GB50084-2001（2005年版）自动喷水灭火系统设计规范
